Repowering für eine noch nachhaltigere und effizientere Energiewende

Repowering – zu Deutsch „Kraftwerkserneuerung“ – beschreibt die Modernisierung eines Windrads. Das klingt zwar trocken, ist aber ein sehr spannender Prozess, der nicht alle Tage vorkommt und mit ordentlich Arbeit verbunden ist. Wieso dieser Aufwand betrieben wird, was genau dabei passiert und warum auch NATURSTROM beim Repowering mitmacht, erfahrt ihr in diesem Artikel.

Eine Modernisierung kennen die meisten Menschen aus dem Gebäudebereich. Aber auch bei der Windenergie gibt es solche Vorhaben, meist eben als Repowering bezeichnet.

Ganz ähnlich wie bei Immobilien geht es auch bei älteren Windparks darum, den Standort zu erhalten und diesen gleichzeitig zu verbessern. Bei alten Gebäuden wird dabei meist umfangreich umgebaut, bestehende Elemente und Geräte werden durch neuere ausgetauscht.
Beim Windenergie-Repowering passiert fast das Gleiche: ältere Anlagen werden durch eine oder mehrere leistungsstärkere und effizientere Neuanlagen, die den Wind am selben Standort besser nutzen, ersetzt. Somit können – wie auch bei der Sanierung von Gebäuden – die bestehenden Standorte erhalten bleiben und die Lebensdauer der Parks verlängert werden.

Die Flächen können also nicht nur einfach weitergenutzt werden, sondern durch die bessere Ausstattung können auch Effizienz und Leistung und damit der Energieertrag gesteigert werden. Selbst, wenn die Gesamtzahl der Windmühlen reduziert wird. Denn die neueren Anlagen haben eine viel höhere Leistung und Auslastung als die vor zehn bis zwanzig Jahren installierten Windräder und können so aus bestehenden Standorten noch viel mehr sauberen Ökostrom rausholen. So kann die Anlagenkonzentration verringert werden und gleichzeitig ein Fortschritt für die Energiewende erreicht werden.

Das EEG-Förderende sorgt für Handlungsdruck

Windkraftanlagen sind in Deutschland der wichtigste Energieträger bei der Stromerzeugung – nicht nur im Bereich der Erneuerbaren Energien. Wind ist an vielen Standorten en masse verfügbar, die energetische Nutzung dieser natürlichen Kraft schafft zudem Arbeitsplätze und Wertschöpfung vor Ort. Im Durchschnitt haben Windräder eine Lebensdauer von mindestens 20 bis 25 Jahren.

Zum Jahresende läuft aber nach 20 Jahren die im Jahr 2000 im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) beschlossene Förderung für die ersten Ökostromanlagen aus. Neben Photovoltaik-, Wasserkraft-, und Biogas- sowie Geothermie-Anlagen, erreichen insbesondere viele Windenergieanlagen – vor 20 Jahren oder früher ans Netz angeschlossen – diese Marke. Somit wird den Betreiber*innen der Strom ab da nicht mehr gesetzlich durch den Netzbetreiber abgenommen und vergütet (Stand August 2020).
Das bedeutet: Für das Jahr 2021 allein fallen rund 5.000 Anlangen mit einer Leistung von rund 3.700 Megawatt aus der Förderung. Bis 2025 folgen ab da jedes Jahr weitere tausende Anlagen mit durchschnittlich bis zu 2.400 Megawatt, insgesamt rund 16.000 Megawatt, für welche die Windmüller*innen zuvor für jede erzeugte Kilowattstunde Ökostrom eine feste Vergütung erhielten.

Ursprünglich wurde das EEG mit dem Ziel verabschiedet, die Neu- und Weiterentwicklung von Stromerzeugungstechnologien aus Erneuerbaren Energien zu fördern und die volkswirtschaftlichen Kosten durch Energieimport zu senken bzw. den Klimaschutz voranzutreiben.

Viele der Windräder könnten eigentlich noch ohne Probleme weiterlaufen. Daher müssen sich die Betreiber*innen nun die Frage stellen, was sie machen, wenn nun die EEG-Förderung für ihr Windrad endet und sie keine garantierten Erträge für den Betrieb mehr bekommen.
„Wenn es aufgrund der Marktbedingungen und ergänzender gesetzlicher Rahmenbedingungen nicht möglich ist, alte Windräder kostendeckend weiter zu betreiben oder durch neue, leistungsfähigere zu ersetzen, gehen akzeptierte Standorte für Windräder und wertvolle Leistung für die Energiewende in Deutschland verloren“, mahnt Dr. Thomas E. Banning, Vorstandsvorsitzender von NATURSTROM.

Daher geht es spätestens ab 2021 nicht mehr nur um die Ausweitung bzw. den Ausbau der Windenergiekapazität, sondern erstmals auch im großen Stil um den Umgang mit den dann förderfreien Altanlagen und damit um Ersatz (=Repowering) oder Weiterbetrieb der Windräder ohne Förderung. Einzelne Projekte werden zwar sicherlich auch ersatzlos abgebaut werden, für die meisten Standorte braucht es aber unbedingt Zukunftsperspektiven. Angesichts der aktuell geringen Wind-Neubauzahlen droht sonst sogar netto ein Rückgang der Windenergieleistung und damit ein erheblicher Schaden für die Energiewende und den Klimaschutz.

Perspektive für alte, aber auch jüngere Windanlagen

An vielen Standorten war ein Weiterbetrieb der Anlagen vor Corona ökonomisch denkbar. Die Pandemie hat aber die Preise an den Strombörsen zusammenbrechen lassen, sodass die Betreiber nun nicht mehr genug Geld bekommen, um die ja weiterhin anfallenden Betriebskosten zu decken. NATURSTROM schlägt deshalb eine befristete Auffanglösung vor. Alternativ wäre bei solchen Altanlagen – aber durchaus auch bei etwas jüngeren Projekten und sich damit noch ein paar Jahre vor dem Ende ihrer Förderdauer befindend – der Ersatz der Windmühlen denkbar (=Repowering). Die Repowering-Option ist daher eine unserer liebsten Möglichkeiten, die Wind-Standorte weiter nutzen zu können, weil dadurch die Lebensdauer bzw. Nachhaltigkeit der Windpark-Standorte noch einmal erhöht werden kann –  natürlich immer vorausgesetzt, das Projekt wird bau- bzw. planungsrechtlich zugelassen und erhält einen Zuschlag im Rahmen der EEG-Ausschreibungen.

Neben der anfangs schon erwähnten erhöhten Effizienz sprechen auch noch weitere Dinge für die Repowering-Option. Die neuen Anlagen:

  • haben häufig ein ruhigeres Laufverhalten, da mit meist zunehmendem Rotordurchmesser notwendigerweise die maximale Drehzahl sinkt sowie auch eine geringere Geräuschentwicklung
  • sind deutlich stromnetzverträglicher und wartungsärmer als alte
  • werden meist durch die Anwohner an den bestehenden Standorten besser akzeptiert, als wenn Anlagen an neuen Standorten erbaut werden.

 

Zudem bleiben die grundlegenden EEG-Regelungen natürlich auch für den Betrieb der repowerten Anlagen bestehen. Das umfasst etwa den Anspruch auf Netzanschluss wie auch die physikalische Abnahmepflicht des erzeugten Stroms durch den Netzbetreiber und die finanzielle Entschädigung im Fall von Einspeisemanagementmaßnahmen.

Ferner kann die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann bzw. muss nur noch entsprechend angepasst werden (z.B. Umspannwerke, Kabeltrassen und Zufahrtswege zum Windpark). Hier besteht aber die Herausforderung, dass an Standorten, an denen alte Anlagen noch weiterlaufen und die neuen zusätzlich dazukommen – dort dann also EEG- und Post-EEG-Anlagen zusammen stehen – die Anlagen getrennt gemessen werden müssen. Das entspricht allerdings häufig nicht den bisherigen Messkonzepten und sollte durch den Gesetzgeber vereinfacht werden. Zuletzt sind natürlich neue Auflagen und Gesetze (bspw. zu Lärm und Abstandsregeln) von den neuen Anlagen einzuhalten.

Zweites Repowering-Projekt von NATURSTROM fertiggestellt

Daher widmen wir uns auch bei NATURSTROM gerne dem Repowering und haben kürzlich unser zweites, solches Modernisierungsvorhaben abgeschlossen. Seit dem 11.09.2020 sind wir stolz, nach dem Projekt Trendelburg im Windpark Eselsberg (2019) das nächste Repowering-Projekt fertiggestellt und somit erneut vorhandenes Potential genutzt haben zu können.

Für das Projekt Frauenprießnitz haben wir im Rahmen der Windenergie-Ausschreibung vom 1. August 2018 einen Zuschlag bekommen. Mit 37 Bestandsanlagen gehört der Windpark Frauenprießnitz-Wetzdorf zu den größten Windparks in Thüringen. Seit 2006 betreiben wir dort zwei 2001 in Betrieb gegangene Altanlagen von Frisia (Typ F5) mit einer Nennleistung von zusammen 1.700 kW bei einer Gesamthöhe von jeweils 89 m.

Anfang Juni 2020 haben wir die zwei Anlagen aus dem Jahr 2001 abgebaut, da sie sonst bald aus der EEG-Förderung fallen würden. Dabei wurden zuerst Schmierstoffe und Öle abgelassen und fachgerecht entsorgt, dann jeweils der Rotorstern (die gesamte Konstruktion der drei Rotorblätter), die Gondel (das Maschinenhaus der Anlage) und im letzten Schritt zwei Drittel des Stahlturmsegments abgenommen.

Dabei wurden die Stahlkomponenten und Rotorblätter zerkleinert und von einer Spezialfirma abtransportiert.
Anfang Juni wurden dann die Kranstellfläche, Zuwegungen und Baugrube vorbereitet, die Übergabestation am Umspannwerk installiert, die Kabeltrassen verlegt und die Betonnage des Fundaments durchgeführt.

Mitte Juni fuhr dann auch schon der Großkran mit den neuen Anlagenteilen auf das nordöstlich von Jena gelegene Gelände und der Aufbau der neuen Anlage – der bereits nach rund einer Woche abgeschlossen werden konnte – konnte beginnen.

Die neue Windanlage von Enercon weist mit 2.350 Kilowatt (kW) deutlich mehr Leistung (rund 40 Prozent) als die beiden ehemaligen Windräder zusammen auf und ist mit einer Gesamthöhe von 150 Metern auch deutlich größer. Sie liefert in einer Stunde Laufzeit bei Volllast etwa so viel Energie wie ein Zwei-Personen Haushalt (durchschnittlicher Jahresverbrauch 2.400 kWh) in einem ganzen Jahr verbraucht.

Wie bei anderen NATURSTROM-Projekten geht auch in Frauenprießnitz ein fester Teil der Nutzungsentgelte für gemeinnützige Zwecke an die Gemeinde. Die kommunalen Einnahmen anderer Öko-Kraftwerke von uns finanzieren z.B. schon Kinderspielplätze oder Renovierungen von Feuerwehrhäusern und Dorfkirchen.
Auch NATURSTROM-Vorstandsvorsitzender Dr. Thomas E. Banning ist von dem Projekt sehr angetan: „Als Pionier der Energiewende freuen wir uns, mit dem Repowering-Projekt in Frauenprießnitz weiter an der Fortentwicklung der Energiewende mitzuwirken. In Zukunft sollen noch viele weitere solche Neuerrichtungen an bestehenden, gut akzeptierten Standorten folgen, das Potenzial ist groß.“

Repowering ist also ein entscheidender Baustein für den weiteren Verlauf der Energiewende, da so an bestehenden Standorten praktisch eine neue Generation der Ökostromernte anbrechen kann.

Mehr Infos findet ihr auch in unserer Pressemitteilung „Frischer Wind auf altem Standort: Zweites Repowering-Projekt von NATURSTROM fertiggestellt.“

Nähere Infos für die Zeit nach dem EEG gibt es auf unserer Seite für Kraftwerksbetreiber.

 

Britta Robst
Britta Robst
britta.robst@naturstrom.de

kam 2017 als Azubi zu NATURSTROM, um auch beruflich die Energiewende voranzubringen. Seit Juli 2020 unterstützt sie nun nach ihrem Abschluss das Social-Media-Team und gibt hier auf dem Blog spannende Einblicke ins Unternehmen und die Energiewende.

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